OPTIMIZACIÓN GEOMÉTRICA DE UN FLOCULADOR HIDRÁULICO HORIZONTAL PARA POTABILIZACIÓN DE AGUAS VEREDALES

Autores/as

  • Laura Estefany López Cubides
  • Adriana Katherine Niño Vargas
  • Diego Alejandro Núñez Vallejos

Palabras clave:

optimización, floculador hidráulico

Resumen

Eje temático: Avances en investigación: numeral 3. Ingeniería sostenible

Las plantas de potabilización veredales convencionales se caracterizan por tratar caudales inferiores a 30l/s. Su diseño debe dar cumplimiento a los criterios técnicos establecidos por la normatividad colombiana, sin embargo, en caudales muy bajos, se pueden generar problemas de sobredimensionamiento, afectando aspectos como desempeño y eficiencia de las unidades de tratamiento. Los floculadores hidráulicos de flujo horizontal son estructuras usadas dentro del tren de potabilización, diseñadas por compartimientos para asegurar una disipación de energía. Permiten cambiar de manera controlada, el régimen de flujo de turbulento, proveniente de la mezcla rápida, a laminar para la descarga en el sedimentador. Su diseño es complejo por el gran número de variables libres que deben ser ajustadas por el diseñador. Esta investigación presenta una optimización geométrica de un floculador hidráulico horizontal de múltiples etapas para la potabilización de agua. El objetivo es comparar el algoritmo de optimización mono-objetivo Simplex Modificado con el método de Evolución diferencial. El método de Evolución diferencial es una técnica prometedora utilizada en problemas no diferenciables y no lineales con variables continuas. El método simplex modificado es una técnica para resolver problemas de optimización continua no lineal con restricciones. Los algoritmos de optimización  son usados para evaluar los valores óptimos del sistema geométrico: ancho, largo, alto del floculador, número de bafles, ancho entre bafles y número de compartimientos. La optimización permite obtener más de 15 variables óptimas que cumplen con los requerimientos hidráulicos bajo restricciones de diseño como tiempo de retención hidráulica, velocidad de flujo y gradiente de velocidad. Es estudio se realizó en una planta veredal que trata 2,96 l/s. La optimización fue llevada a cabo para un floculador en concreto de tres compartimientos, a una temperatura de 17°C. Los resultados muestran que aplicando los algoritmos de optimización es posible reducir hasta en un 50% la capacidad del sistema sin afectar la operación del mismo.

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Publicado

2019-08-31

Cómo citar

[1]
L. E. . López Cubides, . A. K. . Niño Vargas, y D. A. . Núñez Vallejos, «OPTIMIZACIÓN GEOMÉTRICA DE UN FLOCULADOR HIDRÁULICO HORIZONTAL PARA POTABILIZACIÓN DE AGUAS VEREDALES», EIEI ACOFI, ago. 2019.